EA000180B1 - Casting mould for use in the aluminothermic welding together of rails - Google Patents
Casting mould for use in the aluminothermic welding together of rails Download PDFInfo
- Publication number
- EA000180B1 EA000180B1 EA199600088A EA199600088A EA000180B1 EA 000180 B1 EA000180 B1 EA 000180B1 EA 199600088 A EA199600088 A EA 199600088A EA 199600088 A EA199600088 A EA 199600088A EA 000180 B1 EA000180 B1 EA 000180B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- casting mould
- value
- value ranges
- mould according
- mold according
- Prior art date
Links
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000004941 influx Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 12
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001609 comparable effect Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K23/00—Alumino-thermic welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к литейной форме в соответствии с ограничительной частью п. 1 формулы изобретения.The present invention relates to a mold in accordance with the restrictive part of claim 1 of the claims.
В настоящее время известны способы сварки двух деталей заливкой между ними промежуточного металла типа алюмотермического способа сварки, причем такую сварку используют преимущественно для сварки двух рельсов. В основе этого способа сварки лежит высокое химическое сродство алюминия к кислороду, используемое для восстановления оксидов железа, причем эта реакция является высоко экзотермической и при этой реакции выделяется тепло, необходимое для расплавления реагентов, в основном А1 и Fe2O3. Реагенты применяют в виде мелкозернистой, равномерно распределенной смеси, в которую для замедления реакции добавляют частицы стали и при необходимости соответствующие элементы, необходимые для образования стали, такие как С, Мп, Сг, Мо и т.д. Эту реакционную смесь в определенном количестве загружают в реакционный тигель поверх литейной формы, в которую заключены свариваемые концы рельсов, причем после воспламенения смеси, например, с помощью запального стержня, начинается процесс восстановления, приводящий к образованию расплавленного наплавляемого металла, представляющего собой преимущественно железо и плавающего на его поверхности шлака, состоящего в основном из оксида алюминия (глинозема). Затем в литейную полость, ограниченную литейной формой и концами рельсов, заливают наплавляемый металл для осуществления сварки заливкой промежуточного металла.Currently, there are known methods for welding two parts by casting between them an intermediate metal such as an aluminothermic method of welding, and this welding is mainly used for welding two rails. This welding method is based on the high chemical affinity of aluminum for oxygen, used to reduce iron oxides, and this reaction is highly exothermic, and this reaction generates the heat needed to melt the reactants, mainly A1 and Fe 2 O3. Reagents are used in the form of a fine-grained, uniformly distributed mixture, in which particles of steel are added to slow down the reaction and, if necessary, appropriate elements necessary for the formation of steel, such as C, Mn, Cr, Mo, etc. This reaction mixture in a certain amount is loaded into the reaction crucible over the casting mold, in which the welded ends of the rails are enclosed, and after ignition of the mixture, for example, by means of an ignition rod, the reduction process begins, leading to the formation of a molten weld metal on its surface is a slag consisting mainly of alumina (alumina). Then, the weld metal is poured into the casting cavity bounded by the casting mold and the ends of the rails for welding by pouring an intermediate metal.
Существенное преимущество этого способа сварки состоит в том, что он протекает без подвода энергии извне, и не требуется дополнительных затрат на аппаратурное обеспечение.A significant advantage of this welding method is that it flows without external energy supply and does not require additional hardware costs.
Известно изготовление литейной формы из кварцевого песка с применением связующего, например жидкого стекла, а именно в виде двух соответствующих профилю рельсов полуформ, которые с боков охватывают зону между свариваемыми концами рельсов, причем литейная полость, ограниченная торцами концов рельсов и полуформами, в остальном уплотнена относительно профиля рельсов огнеупорным песком.It is known to manufacture a mold of quartz sand using a binder, for example, liquid glass, namely, in the form of two half-molds corresponding to the rail profile, which laterally cover the area between the welded ends of the rails, and the casting cavity bounded by the ends of the rail ends and half-molds is otherwise sealed relative to profile rails refractory sand.
Для получения бездефектной промежуточной литой структуры расплавленный наплавляемый металл должен заполнять литейную полость с определенной скоростью заливки, соответственно в течение заданного времени заливки, которые определяются, помимо прочего, условиями теплоотвода, в частности скоростями охлаждения в зоне стенок литейной формы. На скорость охлаждения помимо других параметров влияют теплопроводность материала литейной формы, а также объем отливаемой детали и ее геометрия. Процесс кристаллизации расплава протекает в зависимости от скоростей охлаждения, отличающихся друг от друга на разных участках, и, следовательно, зависящих от них температур, соответственно также отличающихся друг от друга на разных участках, причем в диапазоне температур ниже приблизительно 550-650°С, а также из-за характеристик усадки, отличающихся на различных участках, может происходить образование ярко выраженных остаточных напряжений. Поскольку основной нагрузкой на профиль рельса является нагруженность усталостным изгибом, которая приводит к возникновению напряжения растяжения прежде всего в подошве рельса, то эти остаточные напряжения могут значительно снизить предельную допускаемую нагрузку на профиль рельса.To obtain a defect-free intermediate cast structure, the molten metal to be deposited must fill the casting cavity with a certain pouring speed, respectively, for a given casting time, which are determined, among other things, by the conditions of the heat sink, in particular the cooling rates in the zone of the mold walls. The cooling rate, in addition to other parameters, is influenced by the thermal conductivity of the material of the mold, as well as the volume of the molded part and its geometry. The process of melt crystallization proceeds, depending on cooling rates, differing from each other in different areas, and, consequently, temperatures depending on them, respectively, also differing from each other in different areas, moreover, in the temperature range below about 550-650 ° С, and Also, due to shrinkage characteristics that differ in different areas, pronounced residual stresses may occur. Since the main load on the rail profile is fatigue bending loading, which leads to tensile stresses, primarily at the rail bottom, these residual stresses can significantly reduce the maximum permissible load on the rail profile.
По типу подачи в литейную полость расплавленного наплавляемого металла различают так называемую разливку сверху, при которой расплав свободно падает сверху в литейную полость, и сифонную разливку, при которой расплав непрерывно заполняет литейную форму, начиная от донной зоны и поднимаясь вверх.According to the type of supply of molten deposited metal into the casting cavity, there is a so-called top casting, in which the melt falls freely from above into the casting cavity, and siphon casting, in which the melt continuously fills the mold, starting from the bottom zone and rising upwards.
Для предотвращения образования усадочных раковин, соответственно для компенсации размера усадки, сопровождающей затвердевание, литейная форма снабжается системой прибылей, соответственно питателей, расположенных сбоку рядом с рельсовым стыком внутри стенки литейной формы. В этих прибылях заканчивается процесс затвердевания расплавленного металла, а объем этих прибылей определяется в зависимости от величины усадки, времени затвердевания и характеристики затвердевания отливки. Назначение этих прибылей в целом заключается в том, что из них наряду с теплотой в литейную полость поступает расплавленный металл.To prevent the formation of shrink holes, respectively, to compensate for the size of shrinkage that accompanies hardening, the mold is provided with a system of profits, respectively, feeders, located laterally next to the rail joint inside the wall of the mold. In these profits ends the process of solidification of the molten metal, and the volume of these profits is determined depending on the amount of shrinkage, solidification time and characteristics of solidification of the casting. The purpose of these profits in general lies in the fact that, along with the heat, the molten metal enters the casting cavity.
И, наконец, в литейной форме предусмотрен ряд воздушных каналов, посредством которых предотвращается образование полостей, состоящих из воздуха или газов, выделяющихся из расплавленного металла во время процесса затвердевания. В этих воздушных каналах, как и в упомянутых прибылях, также заканчивается процесс затвердевания.Finally, a number of air channels are provided in the mold, by which the formation of cavities consisting of air or gases released from the molten metal during the solidification process is prevented. In these air channels, as in the mentioned profits, the process of solidification also ends.
Таким образом, задачей изобретения является разработка литейной формы описанного типа, обеспечивающей более равномерные условия охлаждения и более низкие скорости охлаждения, что позволяет снизить возникновение образующихся в противном случае остаточных напряжений. Эта задача решается с помощью литейной формы описанного выше типа, характеризующейся признаками отличительной части п. 1 формулы изобретения.Thus, the object of the invention is to develop a mold of the type described, providing more uniform cooling conditions and lower cooling rates, which allows to reduce the occurrence of otherwise residual stresses. This problem is solved using a mold of the type described above, which is characterized by the features of the distinctive part of claim 1.
Согласно изобретению одним из существенных признаков является то, что центр тяжести плоскости поперечного сечения, по меньшей мере, у одной прибыли располагается в зависимости от значения у, причем этим значением определяется расстояние до боковой грани подошвы рельса. Кроме того, согласно изобретению существенным признаком является также то, что определение поперечного сечения воздушного канала/воздушных каналов осуществляется в зависимости от выбора размеров поперечного сечения прибыли. Форма поперечного сечения прибыли, соответственно воздушных каналов в принципе может быть любой, причем поперечное сечение прибылей определяется в основном их назначением в качестве прибылей во время процесса затвердевания. Обычно на каждой стороне профиля рельса предусматривается одна прибыль, однако это не является обязательным. На каждой стороне профиля рельса может быть предусмотрен один воздушный канал, однако на каждой стороне можно предусмотреть также по два и более воздушных канала. Особую роль при размещении воздушных каналов (благодаря сохранению соотношению симметрии относительно указанных вертикальных плоскостей) играет то, что первоначально расплавленный металл, находящийся как в воздушных каналах, так и в прибылях, создает эффект аккумулирования тепла, который оказывает сопоставимое воздействие на соотношения охлаждения наплавляемого металла, находящегося в сварочном пазу. Поэтому при размещении и выборе формы поперечного сечения воздушных каналов важное значение имеет оказываемое ими термическое воздействие на материал стенок литейной формы в отношении выравнивания и замедления процесса охлаждения наплавляемого металла, находящегося в сварочном пазу. Наряду с аккумулированием тепла это оказывает также обусловленное зависимостью от геометрии сварочного паза пространственное влияние на температуры, возникающие в стенках литейной формы. При этом неожиданно было установлено, что в пределах зон, предназначенных согласно изобретению для размещения прибылей, а также за счет выбора размеров воздушных каналов удается достичь значительного уменьшения образующихся остаточных напряжений.According to the invention, one of the essential features is that the center of gravity of the cross-sectional plane, at least one profit, is located depending on the value of y, and this value determines the distance to the lateral face of the rail foot. In addition, according to the invention, an essential feature is also the fact that the determination of the cross section of the air channel / air channels depends on the choice of the size of the cross section of the profit. The cross-sectional shape of the profit, respectively, of the air channels, in principle, can be any, and the cross-section of the profits is determined mainly by their purpose as profits during the solidification process. Usually, one profit is provided on each side of the rail profile, but this is not mandatory. One air channel can be provided on each side of the rail profile, but two or more air channels can also be provided on each side. A special role in the placement of air channels (due to the preservation of the symmetry ratio with respect to the indicated vertical planes) is played by the fact that the initially molten metal, located both in the air channels and in the profits, creates the effect of heat accumulation, which has a comparable effect on the cooling ratios of the deposited metal, located in the welding slot. Therefore, when placing and selecting the cross-sectional shape of the air channels, it is important that they have a thermal effect on the material of the walls of the mold with respect to aligning and slowing down the process of cooling the deposited metal in the welding groove. Along with the accumulation of heat, this also has a spatial effect on the temperatures that occur in the walls of the mold, due to the dependence on the geometry of the welding groove. At the same time, it was unexpectedly found that within the zones intended according to the invention to accommodate profits, as well as by choosing the size of the air channels, it is possible to achieve a significant reduction in the residual stresses that are formed.
Отличительные признаки пп. 2 и 3 относятся к размещению воздушных каналов, которое осуществляется в зависимости от параметров наплыва в месте сварки, а также от ширины WB наплыва и от расстояния от центра тяжести плоскости поперечного сечения воздушных каналов до вершины наплыва в месте сварки, если смотреть в плоскости подошвы рельса. Так как согласно изобретению прежде всего предполагается пространственное воздействие на соотношение температур в стенках литейной формы, то соответственно пространственное распределение воздушных каналов приобретает особое значение. Если они размещены в зоне по изобретению (при сохранении вышеуказанных соотношений симметрии), то это в значительной мере будет способствовать выравниванию и замедлению соотношений охлаждения.Distinctive signs nn. 2 and 3 relate to the placement of the air channels, which is carried out depending on the inflow parameters at the welding point, as well as on the width W B of the inflow and on the distance from the center of gravity of the plane of the cross section of the air channels to the top of the inflow at the welding point, if viewed in the plane of the sole rail. Since, according to the invention, it is primarily intended to have a spatial effect on the temperature ratio in the walls of the casting mold, the spatial distribution of the air channels accordingly becomes particularly important. If they are placed in the zone according to the invention (while maintaining the symmetry ratios mentioned above), this will greatly contribute to leveling and slowing the cooling ratios.
Отличительные признаки пп. 4-13 относятся к дополнительному уточнению параметров, определяющих расположение прибылей и воздушных каналов, а также размеры поперечного сечения воздушных каналов. Параметры поперечного сечения, равно как и данные позиционирования относятся соответственно к местам размещения прибылей, а также воздушных каналов в зоне наплыва в месте сварки подошвы рельса.Distinctive signs nn. 4-13 relate to the additional refinement of the parameters that determine the location of the profits and air ducts, as well as the cross-sectional dimensions of the air ducts. The parameters of the cross-section, as well as the positioning data, relate respectively to the locations of the profits, as well as the air channels in the influx zone at the welding site of the rail foot.
Еще одним предпочтительным параметром, способствующим решению проблемы, связанной с вышеуказанной постановкой задачи, является выбор размеров сварного стыка в соответствии с отличительными признаками пункта 1 4 формулы изобретения.Another preferred parameter contributing to the solution of the problem associated with the above problem statement is the choice of the dimensions of the welded joint in accordance with the distinctive features of paragraph 1 4 of the claims.
Параметры по изобретению не зависят от того, используют ли литейную форму с разливкой сверху или с сифонной разливкой. В любом случае наряду с выравниванием соотношений охлаждения и снижением остаточных напряжений прежде всего оказывается влияние на соотношения охлаждения, так что затвердевание, начинающееся в краевой зоне рельсового профиля, эффективно замедляется.The parameters of the invention do not depend on whether the casting mold is used for casting on top or siphon casting. In any case, along with the equalization of the cooling ratios and the reduction of residual stresses, the cooling ratios primarily affect, so that solidification starting in the edge zone of the rail profile effectively slows down.
Ниже изобретение более подробно поясняется со ссылкой на чертежи, на которых показан вариант выполнения изобретения, проиллюстрированный на примере сваренного рельсового стыка.Below the invention is explained in more detail with reference to the drawings, which show an embodiment of the invention, illustrated by the example of a welded rail joint.
На чертежах изображено: на фиг. 1 - вид с торца рельсового стыка, изготовленного сваркой с заливкой промежуточного металла; на фиг. 2 - частичный горизонтальный разрез в зоне стыка плоскостью II-II по фиг. 1.The drawings show: in FIG. 1 is an end view of a rail joint made by welding with casting of an intermediate metal; in fig. 2 shows a partial horizontal section in the joint zone with the plane II-II of FIG. one.
Поскольку основной отличительный признак мер, направленных согласно изобретению на обеспечение равномерности процесса затвердевания, заключается в размещении и определении размеров прибылей и воздушных каналов в литейной форме, то сама литейная форма на чертежах подробно не показана.Since the main distinguishing feature of the measures aimed at ensuring the uniformity of the solidification process according to the invention is to place and determine the size of the profits and air channels in the mold, the mold itself is not shown in the drawings in detail.
На фиг. 1 и 2 показан полученный алюмотермической сваркой стык между двумя концами 1 , 2 рельсов, зона соединения которых обозначена поперечной средней плоскостью 3. Эта поперечная средняя плоскость 3 является одновременно плоскостью симметрии сварного стыка, не показанного на чертеже.FIG. 1 and 2 show the joint obtained by aluminothermic welding between the two ends 1, 2 of the rails, the joint zone of which is indicated by the transverse middle plane 3. This transverse middle plane 3 is also the symmetry plane of the welded joint not shown in the drawing.
Наплыв 4, перекрывающий сварной стык с обеих сторон, расположен также симметрично относительно поперечной средней плоскости 3.The influx 4, which overlaps the welded joint on both sides, is also located symmetrically relative to the transverse center plane 3.
Профиль рельса имеет симметричную относительно вертикальной продольной средней плоскости 5 конструкцию и состоит из головкиThe rail profile has a symmetrical with respect to the vertical longitudinal median plane 5 structure and consists of a head
6, шейки 7 и подошвы 8. Наплыв 4, образующийся в месте сварки, расположен в зоне шейки6, the neck 7 and the soles 8. The influx of 4, formed at the weld, located in the area of the neck
7, а также подошвы 8 рельса, однако после завершения сварки обработке резанием для получения в данном месте стандартного профиля подвергается только головка рельса в зоне ее поверхности катания.7, as well as the soles of the rail 8, but after welding is completed, only the rail head in the zone of its rolling surface is subjected to machining to obtain a standard profile at a given location.
Форма наплыва на рельсе определяется геометрией литейной полости, причем в данном случае предусмотрена литейная форма с прибылями 9, а также с воздушными каналами 10, каждый из которых на чертеже представлен в положении, определяемом местом их расположения относительно наплыва 4. Размер площади А поперечного сечения прибыли 9 задается, исходя из вышеприведенных условий, определяемых в основном их функциональным назначением в качестве прибыли, соответственно, питателя. В любом случае площади поперечного сечения расположены симметрично относительно поперечной средней плоскости 3. Кроме того, имеет место симметрия относительно продольной средней плоскости 5, благодаря чему достаточно изображения лишь одной половины, как показано на фиг. 2.The shape of the influx on the rail is determined by the geometry of the casting cavity, and in this case there is provided a mold with a profit of 9, as well as with air channels 10, each of which is represented in the drawing in a position determined by their location relative to the influx 4. The size of area A of the cross section of profit 9 is set on the basis of the above conditions, determined mainly by their functional purpose as profit, respectively, of the feeder. In any case, the cross-sectional area is located symmetrically relative to the transverse middle plane 3. In addition, there is symmetry about the longitudinal middle plane 5, so that only one half of the image is sufficient, as shown in FIG. 2
В представленном изображении прибыль 9 имеет трапециевидное поперечное сечение, однако такая форма не является обязательной, и прибыль равным образом может иметь и любую другую форму поперечного сечения. Существенным является лишь то, что поверхностный центр тяжести прибылей 9 (по одну сторону от продольной средней плоскости 5) расположен на расстоянии у от внешней боковой грани 11 подошвы 8 рельса.In the presented image, profit 9 has a trapezoidal cross-section, but this form is not mandatory, and profits can equally have any other cross-sectional shape. What is significant is that the surface center of gravity of the profits 9 (on one side of the longitudinal median plane 5) is located at a distance y from the outer lateral face 11 of the rail bottom 8.
Ширина наплыва 4 обозначена через WB параллельно продольной средней плоскости 5 в плоскости чертежа по фиг. 2. В противоположность этому размер 12 обозначает среднюю толщину наплыва, начиная от указанной боковой грани 11.The width of the overlap 4 is denoted by W B parallel to the longitudinal median plane 5 in the plane of the drawing of FIG. 2. In contrast, size 12 denotes the average indentation thickness, starting from the indicated lateral face 11.
И, наконец, через FB/2 означена половина ширины подошвы 8 рельса, а именно, размер между боковой гранью 11 и продольной средней плоскостью 5.And finally, through F B / 2, the half width of the rail bottom 8 is indicated, namely, the size between the side face 11 and the longitudinal middle plane 5.
В данном примере выполнения показаны два воздушных канала 1 0, площадь поперечного сечения каждого из которых равна В и которые расположены симметрично по обе стороны от поперечной средней плоскости 3. Центры воздушных каналов расположены на расстоянии z друг от друга. На фиг. 2 показаны воздушные каналы 1 0 с круглой формой поперечного сечения, однако такая форма не является обязательной.In this exemplary embodiment, two air channels 10 are shown, the cross-sectional area of each of which is equal to B and which are located symmetrically on both sides of the transverse center plane 3. The centers of the air channels are located at a distance z from each other. FIG. 2 shows air channels 10 with a round cross-sectional shape, but this form is not mandatory.
В соответствии с изобретением место размещения прибыли, а также воздушных каналов выбирается в зависимости от параметров FB и WB профиля рельса, причем выбор размеров поперечного сечения воздушного канала, кроме того, осуществляется в зависимости от поперечного сечения прибыли 9.In accordance with the invention, the location of the profits, as well as the air channels, is selected depending on the parameters F B and WB of the rail profile, and the choice of the cross-sectional dimensions of the air channel is also carried out depending on the profit cross-section 9.
При компоновке прибылей 9 и воздушных каналов 1 0 в зависимости от указанных параметров рельсового профиля во время литья, а также последующего процесса затвердевания достигается такое распределение температур внутри стенок литейной формы, которое замедляет процесс затвердевания в зоне сварного стыка и которое одновременно сопровождается выравниванием условий затвердевания, если смотреть по объему расплавленного наплавляемого металла в исходном состоянии. При этом в частности не могут образовываться зоны, в которых с наружной стороны устанавливаются более низкие температуры, чем в зонах, расположенных ближе к центру. За счет выбора размеров и места размещения прибылей 9, а также воздушных каналов 10 осуществляется функция аккумулирования тепла. Благодаря взаимосвязанным отводу тепла через торцы соединяемых концов рельсов и управляемому отводу тепла через стенки литейной формы получают заданный и прежде всего равномерный, замедленный ход процесса затвердевания, приводящий к получению сварного стыка, по меньшей мере, с очень малыми остаточными напряжениями.When the layout of profits 9 and air channels 1 0, depending on the specified parameters of the rail profile during casting, as well as the subsequent solidification process, is achieved, this temperature distribution inside the walls of the mold, which slows down the solidification process in the welded joint zone and which is simultaneously accompanied by leveling out the solidification conditions, if you look at the volume of the molten metal deposited in the initial state. At the same time, in particular, zones cannot be formed in which lower temperatures are established from the outside than in zones located closer to the center. By choosing the size and location of the profits 9, as well as the air channels 10, the function of heat accumulation is performed. Due to interconnected heat removal through the ends of the connected rail ends and controlled heat removal through the walls of the mold, a predetermined and, above all, uniform, slow progress of the solidification process is obtained, resulting in a welded joint with at least very low residual stresses.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19620374A DE19620374C1 (en) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | Casting mold for intermediate casting welding of two workpieces |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA199600088A1 EA199600088A1 (en) | 1997-12-30 |
| EA000180B1 true EA000180B1 (en) | 1998-12-24 |
Family
ID=7794862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA199600088A EA000180B1 (en) | 1996-05-21 | 1996-11-06 | Casting mould for use in the aluminothermic welding together of rails |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5850962A (en) |
| EP (1) | EP0808684B1 (en) |
| JP (1) | JPH1058166A (en) |
| AU (1) | AU712166B2 (en) |
| DE (2) | DE19620374C1 (en) |
| DK (1) | DK0808684T3 (en) |
| EA (1) | EA000180B1 (en) |
| ZA (1) | ZA973162B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO984976L (en) * | 1997-12-13 | 1999-06-14 | Elektro Thermit Gmbh | Molding for an intermediate welding of two rail ends |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU48427A1 (en) * | 1935-05-13 | 1936-08-31 | М.А. Карасев | The method of thermite welding rails |
| DE1201156B (en) * | 1963-10-08 | 1965-09-16 | Elektro Thermit Gmbh | Mold for aluminothermic rail welding |
| DE1239915B (en) * | 1966-01-29 | 1967-05-03 | Elektro Thermit Gmbh | Mold for aluminothermic welding |
| GB2022489A (en) * | 1978-06-08 | 1979-12-19 | Elektro Thermit Gmbh | Process for joining ralls with aluminothermic welds and a casting mould for use in carrying out the process |
| GB2028704A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-12 | Elektro Thermit Gmbh | Casting mould for use in the aluminothermic welding together of rails |
| GB1600992A (en) * | 1978-05-26 | 1981-10-21 | Thermit Welding Gb Ltd | Aluminothermic welding of rails |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1545836A (en) * | 1967-10-03 | 1968-11-15 | Mold for thermite welding of end-to-end parts, in particular rails | |
| FR1592360A (en) * | 1968-11-19 | 1970-05-11 | ||
| FR2374127A1 (en) * | 1976-12-14 | 1978-07-13 | Gobinot Louis | Moulds or cores for welding bars or rails end=to=end - have integral wedges to control the spacing between the ends during welding |
| FR2396620A1 (en) * | 1977-07-08 | 1979-02-02 | Delachaux C | MOLD FOR METALLOTHERMAL WELDING OF METAL PARTS |
| FR2648375B1 (en) * | 1989-06-14 | 1991-09-27 | Delachaux Sa | ALUMINOTHERMAL WELDING DEVICE; CRUCIBLE AND CRUCIBLE COVER ENTERING INTO ITS COMPOSITION |
| US5215139A (en) * | 1991-11-08 | 1993-06-01 | Orgo-Thermit Inc. | Method and mold for aluminothermic welding of rails |
| US5419484A (en) * | 1993-04-19 | 1995-05-30 | Radulescu; Stefam R. | Apparatus and process for aluminothermic welding |
-
1996
- 1996-05-21 DE DE19620374A patent/DE19620374C1/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-06 EA EA199600088A patent/EA000180B1/en not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-04-14 ZA ZA9703162A patent/ZA973162B/en unknown
- 1997-05-09 DE DE59710433T patent/DE59710433D1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-09 DK DK97107609T patent/DK0808684T3/en active
- 1997-05-09 EP EP97107609A patent/EP0808684B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-19 JP JP9127718A patent/JPH1058166A/en active Pending
- 1997-05-20 US US08/859,176 patent/US5850962A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-05-20 AU AU23527/97A patent/AU712166B2/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU48427A1 (en) * | 1935-05-13 | 1936-08-31 | М.А. Карасев | The method of thermite welding rails |
| DE1201156B (en) * | 1963-10-08 | 1965-09-16 | Elektro Thermit Gmbh | Mold for aluminothermic rail welding |
| DE1239915B (en) * | 1966-01-29 | 1967-05-03 | Elektro Thermit Gmbh | Mold for aluminothermic welding |
| GB1600992A (en) * | 1978-05-26 | 1981-10-21 | Thermit Welding Gb Ltd | Aluminothermic welding of rails |
| GB2022489A (en) * | 1978-06-08 | 1979-12-19 | Elektro Thermit Gmbh | Process for joining ralls with aluminothermic welds and a casting mould for use in carrying out the process |
| GB2028704A (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-12 | Elektro Thermit Gmbh | Casting mould for use in the aluminothermic welding together of rails |
| FR2434678A1 (en) * | 1978-08-31 | 1980-03-28 | Elektro Thermit Gmbh | MOLD FOR ALUMINOTHERMAL WELDING OF RAILS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0808684A2 (en) | 1997-11-26 |
| EA199600088A1 (en) | 1997-12-30 |
| DK0808684T3 (en) | 2003-11-03 |
| AU712166B2 (en) | 1999-10-28 |
| DE59710433D1 (en) | 2003-08-21 |
| EP0808684B1 (en) | 2003-07-16 |
| JPH1058166A (en) | 1998-03-03 |
| ZA973162B (en) | 1997-11-04 |
| AU2352797A (en) | 1997-11-27 |
| EP0808684A3 (en) | 1998-07-15 |
| DE19620374C1 (en) | 1997-12-11 |
| US5850962A (en) | 1998-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10688555B2 (en) | Method and casting mould for the manufacture of cast parts, in particular cylinder blocks and cylinder heads, with a functional feeder connection | |
| RU2240892C2 (en) | Liquid-cooled mold | |
| US5927378A (en) | Continuous casting mold and method | |
| MXPA04010647A (en) | Adjustment of heat transfer in continuous casting moulds in particular in the region of the meniscus. | |
| CN110842150B (en) | Assembled frog casting system and method | |
| ITUD990002A1 (en) | DEVICE FOR CONTINUOUS HIGH SPEED CASTING AND RELATED PROCESS | |
| EA000180B1 (en) | Casting mould for use in the aluminothermic welding together of rails | |
| JPH05200485A (en) | Graphite casting mold | |
| US7445036B2 (en) | Liquid-cooled permanent mold | |
| US3495801A (en) | Aluminothermic welding casting mold | |
| KR20080055417A (en) | Horizontal continuous casting apparatus | |
| US3007217A (en) | Mold for aluminothermic welding of rails and the like | |
| KR102033639B1 (en) | Mold for casting | |
| JP2003326337A (en) | Mold for producing casting by using holding material and method for making mold | |
| AU748348B2 (en) | Mould for the welding of two rail ends | |
| KR101424497B1 (en) | Method for manufacting tundish | |
| JPH0749142B2 (en) | Induction heating tundish | |
| RU2699430C1 (en) | Method of producing cooling plates for blast furnaces (versions) | |
| KR101175642B1 (en) | Simulater for forming mold slag film layer | |
| KR101616747B1 (en) | Mold for the production of master alloy | |
| JPH06292946A (en) | Method and device for vertical continuous casting of metal hot top | |
| RU2211743C2 (en) | Polygonal casting mold for continuous casting of metallurgical product through top | |
| JP2018069324A (en) | Mold device for continuous casting for steel and manufacturing method of surface layer-modified cast slab using the same | |
| KR101424498B1 (en) | Method for manufacting tundish | |
| KR20060024163A (en) | A mold for casting of compound cast-iron metallic pattern |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |